اورانوس، سیاره‌ای آرمیده بر پهلو

اورانوس، هفتمین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است. از نظر حجمی سومین و از نظر جرمی چهارمین رتبه را در سامانه‌ی خورشیدی از آن خود کرده است.

اورانوس، در ۱۳ مارس ۱۷۸۱، یعنی زمانی که لطفعلی خان زند همچنان در ایران بر سریر قدرت بود و با آغا محمد خان قاجار می‌جنگید، توسط ویلیام هرشل، آهنگ‌ساز و ستاره‌شناس انگلیسی ـ آلمانی، کشف شد. او این کار را با تلسکوپ کوچک ۱۸ سانتی‌متری‌ای انجام داد که به کمک خواهرش ساخته بود.

تلسکوپ ویلیام هرشل که اورانوس نخستین مرتبه با آن دیده شد
تلسکوپ ویلیام هرشل که اورانوس نخستین مرتبه با آن دیده شد

اورانوس در حالت کلی بسیار مشابه نپتون است و ترکیبات شیمایی این دو، با آنچه در دو غول گازی دیگر منظومه‌ی شمسی، مشتری و زحل، دیده‌ایم تفاوت دارد. به همین دلیل، بسیاری از دانشمندان از عبارت «غول یخی» برای نام بردن از اورانوس و نپتون استفاده می‌کنند، تا با «غول گازی» که در مورد مشتری و زحل به کار می‌برند متفاوت باشد.

جو اورانوس، با وجود شباهت‌هایی که از حیث فراوانی هیدروژن و هلیوم به مشتری و زحل دارد، یخ‌های بیشتری از آب و آمونیا و متان را در خود دارد و رد پای سایر هیدروکربن‌ها نیز در آن یافت می‌شود.

اورانوس، با حداقل دمای ۲۲۴ درجه زیر صفر، سردترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است.

ساختار اورانوس

جرم اورانوس، نزدیک به ۱۴/۵ برابر جرم زمین است و به این ترتیب، سبک‌ترین سیاره در میان غول‌های بخش بیرونی منظومه‌ی شمسی به شمار می‌آید. حجم آن کمی بزرگ‌تر از نپتون، و تقریباً چهار برابر زمین ما است.

ساختار اورانوس
ساختار اورانوس

برآیند چگالی اورانوس، ۱/۲۷ گرم در سانتی‌متر مکعب است و پس از زحل، کم‌تراکم‌ترین سیاره‌ی خاندان خورشید به شمار می‌آید. این عدد نشان می‌دهد که اورانوس، بیش از هر چیز، از یخ‌های آب و آمونیا و متان تشکیل یافته است. جرم کلی یخ در اورانوس محاسبه نشده، ولی باید چیزی بین ۹/۳ تا ۱۳/۵ برابر جرم زمین باشد. هیدروژن تنها به اندازه‌ی نیمی از جرم زمین و هلیوم یک و نیم برابر جرم زمین است و باقی‌مانده‌ی جرم غیر یخی (بین ۰/۵ تا ۳/۷ برابر جرم زمین) سیاره را هسته‌ی صخره‌ای آن تشکیل می‌دهد.

مدار اورانوس

اورانوس در زمانی معادل ۸۴ سال زمینی، یک بار به دور خورشید می‌چرخد. فاصله‌ی متوسط این سیاره از خورشید، حدود سه میلیارد کیلومتر است و اختلاف میان اوج و حضیض مدار اورانوس، بیشتر از هر سیاره‌ی دیگری،‌ در حدود ۲۶۰ میلیون کیلومتر است، اما باز هم به پای پلوتو نمی‌رسد.

مدار اورانوس به دور خورشید،‌ مدار منظمی نیست. این بی‌نظمی نخستین بار در سال ۱۸۴۱ مورد توجه قرار گرفت. در آن زمان برخی معتقد بودند که شاید گرانش سیاره‌ای ناشناخته روی حرکت آن تأثیر می‌گذارد. همین نظریه بود که دانشمندان را بر آن داشت تا به دنبال سیاره‌ای ناشناخته در آن حوالی بگردند و پنج سال بعد نپتون را یافتند.

شدت تابش نور خورشید در مشتری، در فاصله‌ی حدود بیست برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید، چهارصد بار کم‌تر از شدت تابش نور خورشید در زمین است.

بخش داخلی اورانوس، هر ۱۷ ساعت و ۱۴ دقیقه‌ی زمینی یک بار، به دور خود می‌چرخد. محور حرکت وضعی اورانوس، با زاویه‌ای ۹۷ درجه، تقریباً موازی با صفحه‌ی مسطح منظومه‌ی شمسی است. این بدان معناست که اورانوس، در راستایی عمود بر دیگر سیارات هم‌خانواده‌اش به دور خود می‌چرخد. برخی معتقدند جسمی به ابعاد زمین، در زمان تشکیل اورانوس به آن برخورد کرده و اورانوس را اینچنین کج کرده، و برخی معتقدند اورانوس قربانی یک حمله‌ی گسترده از سوی دنباله‌دارها شده است.

زاویه‌ی زیاد محور چرخش اورانوس
میدان‌های مغناطیسی اورانوس

به هر حال، این پدیده تغییرات فصلی اورانوس را به‌کلی با آنچه که در زمین تجربه می‌کنیم و دیگر سیارات سراغ داریم، متفاوت می‌سازد. یکی از قطب‌های اورانوس، در سراسر یک نیم سال، به سوی خورشید است و سمت دیگر آن در تاریکی شب قرار می‌گیرد. این موضوع در سوی دیگر مدار اورانوس برعکس می‌شود و قطب دیگر روز را تجربه خواهد کرد. به این ترتیب شب و روز در ناحیه‌ی باریکی حوالی خط استوای اورانوس، به سرعت جای خود را به یکدیگر می‌دهند و در قطب‌های آن، نزدیک ۴۲ سال زمینی طول می‌کشند.

حلقه‌ها و ماه‌های اورانوس

هنگامی که صحبت از حلقه‌های دور سیاره به میان می‌آید، نام زحل در پس ذهن همه‌ی ما نقش می‌بندد. اما واقعیت آن است که تمام سیاره‌های بیرونی منظومه‌ی شمسی، برای خود حلقه‌هایی دارند.

زحل ـ ارباب حلقه‌های منظومه‌ی شمسی

حلقه‌های اورانوس از ذرات تیره‌ای تشکیل شده‌اند که اندازه‌ی آن‌ها از چند میکرومتر تا کمتر از یک متر متفاوت است. در حال حاضر سیزده حلقه‌ی مجزا از هم شناخته شده‌اند که به غیر از دو تای آن‌ها، بقیه به‌شدت باریک هستند و چند کیلومتر بیشتر عرض ندارند. این حلقه‌ها بدون شک جوان هستند و محاسبات دینامیکی نشان می‌دهند که از اورانوس نشأت نگرفته‌اند. مواد تشکیل‌دهنده‌ی حلقه‌ها، زمانی ماه یا ماه‌هایی بوده‌اند که در برخوردهای فضایی متلاشی شده‌اند و آنچه که در حلقه‌ها به دور سیاره‌ی مادر می‌چرخد، تنها بخش کوچکی از بقایای آن انفجار هستند که توانسته‌اند خود را در مدار گرانشی اورانوس حفظ نمایند.

تصویرسازی از اورانوس
تصویرسازی از اورانوس

اورانوس ۲۷ ماه طبیعی شناخته‌شده دارد و نام آن‌ها از شخصیت‌های داستان‌های شکسپیر و الکساندر پوپ گرفته شده‌اند. پنج ماه اصلی، میراندا، آریل، اومبریل، تیتانا و اوبرون نام دارند. اورانوس کم‌جرم‌ترین سامانه‌ی ماه‌های اورانوس را میان دیگر غول‌های همسایه‌اش دارد، به طوری که جرم این پنج ماه اصلی، روی هم، کمتر از نصف جرم تریتون، بزرگ‌ترین ماه نپتون است.

تیتانا بزرگ‌ترین ماه اورانوس است که شعاعش تنها ۷۸۹ کیلومتر، یعنی کمتر از نصف شعاع ماه زمین است و با این حال، هشتمین ماه بزرگ منظومه‌ی شمسی محسوب می‌شود.

کاوش‌های روی اورانوس

در سال ۱۹۸۶ (۱۳۶۴ جلالی)، کاوش‌گر میان‌سیاره‌ای وویجر ۲، به حوالی اورانوس رسید و در کنار آن پرواز کرد و از آن زمان تاکنون، کاوش نزدیک دیگری روی این سیاره صورت نگرفته است. وویجر ۲ که در سال ۱۹۷۷ (۱۳۵۶ جلالی) به فضا پرتاب شده بود، در ۲۴ ژانویه ۱۹۸۶ (چهارم بهمن ۱۳۶۴) به ۸۱ هزار کیلومتری فراز ابرهای این سیاره رسید و سپس مسیرش را به سوی نپتون ادامه داد و در این ملاقات، ساختار و ترکیبات شیمیایی اورانوس را مورد مطالعه قرار داد. در جریان همین کاوش بود که ده ماه اورانوس نیز کشف شدند و هر نه حلقه‌ی شناخته‌شده تا آن زمان مورد مطالعه قرار گرفت و دو حلقه‌ی دیگر نیز یافته شد.

کاوش‌گرهای وویجر: پیام‌رسان‌های صلح

در سال ۲۰۰۹، اعزام کاوش‌گر کاسینی که اکنون به دور زحل می‌چرخد به سوی سیاره‌ی اورانوس مورد بررسی قرار گرفت. این عزیمت، به نزدیک بیست سال زمان نیاز خواهد داشت. طرح‌های دیگری نیز برای اعزام مدارگرد مستقل به سیستم سیاره‌ای اورانوس مورد بررسی قرار گرفته که هیچ کدام از آن‌ها فعلاً خروجی‌ای نداشته‌اند.

اگر روی اورانوس زندگی می‌کردیم

اورانوس، به طور قطع، جای زندگی انسان نیست. این سیاره‌ی یخی، سطح جامدی ندارد که روی آن بایستیم یا خانه‌های خود را بنا کنیم.

اگر از فصل سرما لذت می‌برید، باید بدانید که اورانوس سردترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است و پایین‌ترین دمای آن، تنها ۴۹ درجه بالاتر از صفر مطلق است (یعنی ۲۲۴ درجه زیر صفر). البته از آنجا که اتمسفر اورانوس سرشار از آمونیا و متان است، نباید انتظار بارش برف را داشته باشید.

یک سال اورانوس، نزدیک به ۸۴ سال زمینی طول می‌کشد. یعنی یک انسان معمولی زمینی، حداکثر یک بار می‌تواند نو شدن سال را جشن بگیرد. عمودی بودن محور چرخش اورانوس سبب می‌شود که سردترین جای آن قطب‌ها و گرم‌ترین جای آن خط استوایش نباشند. در واقع اگر می‌خواهید همیشه روشنایی روز را داشته باشید، می‌توانید نیمی از عمر خود را در یکی از قطب‌ها زندگی کنید و سپس به سمت دیگر سیاره کوچ نمایید.

جرم اورانوس نزدیک به پانزده برابر بزرگ‌تر از جرم زمین است و به همین ترتیب شتاب گرانشی آن نیز بیشتر است. با این حال حجم چهار برابری و چگالی اندک آن، سبب می‌شود تغییر وزن به‌خصوصی را احساس نکنیم. یک آدم متوسط ۷۵ کیلویی، احساسی شبیه یک آدم ۶۸ کیلویی روی زمین را خواهد داشت. (یادمان نرود که در واقع جرم ما، با یکای کیلوگرم، همه‌جای گیتی یکنواخت است و وزن ما با یکای نیوتن است که تغییر می‌کند.)

 کهکشان آنلاین برای نگارش این مطلب از ویکی‌پدیای انگلیسی بهره جسته است.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *